CO2 als Rohstoff immer interessanter

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Von Kraftstoffen bis Schaumgummi-Möbeln

Immer mehr Firmen arbeiten an alternativen Lösungen für CO2 als Rohstoff. Einige filtern es aus der Luft, andere wollen Hüttengase zerlegen. Langfristig könnte dadurch nicht nur die Klimabilanz von (bisher Feinstaub, CO2 und Stickoxide ausstoßende) Verbrennungsmotoren massiv verbessert, sondern überhaupt der Kohlenstoffkreislauf ein Stück weiter geschlossen werden – ohne dass auf die aktuelle Antriebstechnik verzichtet werden müsste.

Carbon2Chem – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify

Carbon2Chem

Der Essener Stahlproduzent Thyssen-Krupp hat gemeinsam mit 17 Partnern aus Branche, Chemieindustrie und Wissenschaft das Projekt Carbon2Chem (siehe solarify.eu/co2-als-rohstoff-carbon2chem) gestartet. Ziel ist es, die Abgase aus den Stahlhütten aufzufangen und das CO2 zurück in den Wirtschaftskreislauf zu bringen. Aus 20 Millionen Tonnen des jährlichen Kohlendioxid-Ausstoßes der deutschen Stahlbranche sollen in Zukunft Chemikalien und Kraftstoffe entstehen.

Sunfire in Dresden hat ein Verfahren entwickelt, mit dem aus CO2 ein Erdölersatz namens Blue Crude gewonnen werden kann. Ab 2020 sollen jährlich rund 8.000 Tonnen produziert werden, allerdings (noch) mit großem Energieaufwand.

Covestro in Dormagen produziert Weichschäume, die in Polstern und vor allem in Matratzen verwendet werden. Üblicherweise werden diese Schäume nur aus fossilem Rohstoff hergestellt. Covestro nutzt dafür CO2 und spart ein Fünftel des früher benötigten Erdöls ein. Mehr wäre zwar schon möglich, ist aber wirtschaftlich noch nicht umsetzbar.

Rheticus

Siemens und Evonik wollen ein Verfahren zur Imitation der künstlichen Photosynthese entwickeln und riefen das Projekt Rheticus ins Leben (in Anlehnung an den Universalgelehrten Georg Joachim Rheticus). Langfristig sollen aus CO2 und Wasser mithilfe von Energie und Bakterien verschiedene Basis-Chemikalien hergestellt werden, deutlich umweltfreundlicher und günstiger als bisher genutzte Methoden. Allerdings ist das bisher noch zu teuer. Die Frage einer großflächiger Implementierung soll bis 2021 gelöst werden. Evonik: „Bis zum Jahr 2021 soll eine erste Versuchsanlage am Evonik-Standort im nordrhein-westfälischen Marl in Betrieb gehen, die Chemikalien wie Butanol oder Hexanol erzeugt – beides Ausgangsstoffe beispielsweise für Spezialkunststoffe oder Nahrungsergänzungsmittel. Im nächsten Schritt könnte eine Anlage mit einer Produktionskapazität von bis zu 20.000 Tonnen pro Jahr entstehen. Denkbar ist auch die Herstellung von anderen Spezialchemikalien oder Treibstoffen. Beteiligt sind rund 20 Wissenschaftler beider Unternehmen.“

Bislang wird Kohlenstoff aus Rohöl gewonnen, die gesamte Chemieindustrie baut darauf auf. Doch die Ölquellen werden einmal versiegen, zudem gelangt viel CO2 in die Atmosphäre (der weltweite CO2-Ausstoß stieg im vergangenen Jahr auf ein Rekordhoch). Da klingt Kohlendioxid-Recycling zwar bestechend simpel, ist aber von der Nutzung im großen industriellen Maßstab weiter entfernt, als es den Unternehmen lieb ist. Bis dahin ist es deutlich teurer als die Chemieproduktion auf Rohölbasis. Und in Zeiten billigen Öls sind alternative Verfahren kaum durchsetzbar. Entscheidend für die Ökobilanz der CO2-Nutzung im großen Stil wird aber sein, ob ausreichend preiswerte Energie aus Erneuerbaren Quellen vorhanden ist.

Designer Fuels

Experten wie der Chemiker Robert Schlögl (solarify.eu/sonnenschein-in-schiffe-fuellen) sehen das größte Potenzial in der CO2-Verarbeitung für Kraftstoffe. Die Luftfahrt etwa werde auf absehbare Zeit nicht ohne Kerosin auskommen, ähnliches gelte für Schifffahrt und schwere Baumaschinen. Deren Treibstoffe könnten mittels CO2 wesentlich umweltfreundlicher produziert werden. Noch ist aber synthetischer Erdölersatz deutlich teurer als das Original aus der Erde. Schlögl beantwortet die Frage, wie der Nachhaltigkeitsnutzen der E-Mobilität einzuschätzen sei, gegenwärtig habe die Verbrennung von Benzin bessere Werte als der Gesamtfußabdruck eines E-Autos, das ändere sich erst, wenn der Strom-Mix nicht mehr mehrheitlich aus Kohlekraftwerken komme – aber selbst dann: „Derzeit gibt es eine harte Diskussion in der Wissenschaft mit erheblichen Schwankungen in der Literatur; ein Beispiel  ist die Ressourcenfrage: Es braucht eine erhebliche Menge an Rohstoffen, vor allem für die Batterien. Für 100 Mio E-Autos wäre das noch möglich – aber für zwei Milliarden, wie sie derzeit auf der Erde herumfahren, wäre das ein Problem – und jede Sekunde werden es zwei mehr.“ Schlögl hält nichts von der oft gehörten Forderung, den Verbrennungsmotor abzuschaffen: Die beste Lösung, die er derzeit sehe, seien Hybride mit normaler Batterie samt Elektromotor, gespeist von einem Verbrenner mit synthetischen Kraftstoffen (designer fuels – siehe: solarify.eu/designer-fuels-e-fuels-synthetische-kraftstoffe-alternative-treibstoffe). Die gebe es bereits, im Rahmen des Internationalen Wiener Motorensymposiums in der Hofburg könne man sogar mit ihnen fahren. Warum die nicht produziert würden, liege an den Autoherstellern, und an den Politikern – das sei ein politisches, gesellschaftliches und unternehmerisches Problem.

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